一种基于物联网的隧道监控系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于物联网的隧道监控系统，其中的网关包括壳体，在壳体上设置有上行网络接口、下行网络接口，在壳体内设置有主控板，主控板上设置有网关控制器以及与其连接的上行网络模块和下行网络模块；上行网络接口用于连接系统中的设备，上行网络接口用于连接服务器；网关控制器上设置有安全码库和数据队列；网关控制器从安全码中随机获取安全码，将其发送给系统中的检测设备；网关控制器接受到设备的信息后判断其中的安全码是否正确，如果不正确则判断该数据为无效数据；当有数据队列存满时向再次从安全码库中随机选取安全码并发送给该数据队列对应的设备。本发明专利技术提供的技术方案能够解决现有技术中隧道监控系统安全性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的隧道监控系统
本专利技术属于隧道监控
，具体涉及一种基于物联网的隧道监控系统。
技术介绍
随着网络技术和人工智能技术的逐渐发展，物联网已经应用到各行各业。在基于物联网的隧道监控系统中网关是其非常重要的数据传输设备。网关又称网间连接器、协议转换器，是一种复杂的互连设备，用于在网络层上实现两个不同高层协议的网络互连，既可以用于广域网的互连也可以用于局域网的互连，当中不同的通讯协议、数据格式或语言甚至体系结构完全不同的两种系统之间的翻译器。传统的网关只能实现数据的透传功能，即将服务器的数据发送给客户端或者将客户端的数据发送给服务器。但是随着科技的发展，在网络数据越来越多，只具有数据透传功能的网关已经不能满足需求，因此具有边缘计算能力的网关应运而生。具有边缘计算的网关与传统的网关相比，不仅能够对本地数据进行处理，即首先采集本地数据，对其进行逻辑处理后再将数据发送给服务器，如此便能够减少与服务器之间的数据传输量，降低服务器的工作强度，提高数据处理的速度，适用于物联网等网络。但是边缘计算的网关对网络安全有更高的要求，当外接设备是非法设备时，可能对整个物联网的安全运行造成影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于物联网的隧道监控系统，以解决现有技术中隧道监控系统安全性较差的问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于物联网的隧道监控系统，包括服务器，服务器连接有多个网络节点，每个网络节点连接有多个隧道检测设备，隧道检测设备用于设置在隧道内，检测隧道内的环境；所述网络节点包括网关，网关包括壳体，在壳体上设置有上行网络接口、下行网络接口，在壳体内设置有控制板，控制板上设置有网关控制器以及与其连接的上行网络模块和下行网络模块，上行网络接口与上行网络模块的位置相应，下行网络接口与下行网络模块的位置相应；上行网络接口用于连接物联网中的设备，上行网络接口用于连接服务器；所述网关控制器上设置有安全码库和数据队列，数据队列的数量与下行网络接口的数量相应，所述安全码库中存储有多个安全码；所述网关控制器从安全码中随机获取安全码，将其发送给系统中的隧道检测设备，物联网中的设备向网关控制器发送信息时加入该安全码；所述网关控制器接受到设备的信息后判断其中的安全码是否正确，如果不正确则判断该数据为无效数据，如果正确则读取该信息并将其存放在相应的数据队列中；当有数据队列存满时，读取该数据队列中的信息，并向再次从安全码库中随机选取安全码，将其发送给该数据队列对应的设备；当有队列在设定时间内没有存储满，则判断为该网络接口通讯连接存在异常。进一步的，所述控制板上还设置有数据存储装置，所述网关控制器与该数据存储装置连接；所述数据存储装置用于存储物联网中设备的数据。进一步的，所述壳体上还设置有显示屏，所述网关控制器与显示屏连接，用于显示物联网中设备的信息。进一步的，所述壳体上设置有指示灯，所述网关控制器与指示灯连接，用于显示控制器的工作状态。进一步的，所述下行网络模块包括RS485模块、USB模块和LAN模块。进一步的，所述壳体上设置有出风口，并在壳体内设置有散热风扇和温度传感器；所述控制器连接网关温度传感器和散热风扇，所述温度传感器用于检测控制板的温度，所述网关控制器用于根据网关温度传感器检测到的信号控制散热风扇。进一步的，所述主控板上还设置有WIFI模块，所述网关控制器与WIFI模块连接，WIFI模块用于无线通讯连接物联网的设备。进一步的，所述网关控制器接收到物联网中设备所发送的信息后，得到其的时间戳和接收到的时间，判断两者之间的差值是否大于设定值，如果大于则判断与其连接存在异常。进一步的，所述设定值获取的方法为：所述网关控制器连续获接收多次物联网中检测所发送的数据，计算各次接收的数据中的时间戳与所接收时间差值的平均值，将其作为所述设定值。进一步的，所述壳体上设置有操作按键，网关控制器与操作按键连接，用于供用户输入操作指令。本专利技术所提供的技术方案，隧道的监控系统中的网关每接收一个队列的数据便会更新一次安全码，从而防止非法设备接入系统，保证了系统的安全性，解决现有技术中隧道监控系统安全性较差的问题。附图说明图1是本专利技术实施例中基于物联网的隧道监控系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例中网关的外壳的结构图；图3是本专利技术实施例中主控板的结构示意图。具体实施方式本专利技术的目的是提供一种基于物联网的隧道监控系统，以解决现有技术中隧道监控系统安全性较差的问题。本实施例所提供的基于物联网的隧道监控系统，其结构如图1所示，包括服务器、网络节点和隧道检测设备，服务器与各网络节点通讯连接，每个网络节点与多个隧道检测设备通讯连接，且每个隧道检测设备只与其中一个网络节点通讯连接。隧道检测设备设置在待测的机电设备出，包括检测控制器，检测控制器连接有隧道温度传感器、隧道湿度传感器和隧道光照强度传感器，检测控制器通过隧道温度传感器、隧道湿度传感器和隧道光照强度传感器检测隧道内的温度、湿度和光照强度。网络节点的结构包括网关，网关的结构如图2所示，包括方形壳体1，壳体1上设置有选择按键11、显示屏2、指示灯3、电源接口4、下行网络接口5和上行网络接口6。下行网络接口5包括RS485接口、USB接口和下行LAN接口，用于通讯连接物联网中的设备；上行网络接口6包括上行LAN接口，用于通讯连接服务器。在壳体1内设置有主控板，主控板上设置有网关控制器。主控板的电源端连接电源接口4，电源接口4用于连接电源，电源为主控板供电。主控板的结构如图3所示，在主控板上还设置有上行网络通讯模块和下行网络通讯模块，其中下行网络通讯模块包括RS485通讯模块、USB模块和下行LAN模块，其设置的位置分别与RS485接口、USB接口、下行LAN接口相对应；上行网络通讯模块包括上行LAN模块，其设置的位置与上行LAN接口的位置相应。网关控制器与RS485通讯模块、USB模块、上行LAN模块和下行LAN模块连接，从下行网络通讯模块接收隧道检测设备中检测控制器所发送的数据，对其进行处理并发送给服务器；网关控制器还从上行网络通讯模块接收服务器发出的物联网中各设备的控制指令，并将其通过相应的下行网络通讯模块发送物联网中相应的设备。网关控制器与显示屏2连接，当接收到物联网中各设备的数据信息并对其进行处理后，将处理结果显示在显示屏上，供用户查看。网关控制器与选择按键11连接，连接方式为：选择按键11的一端接地，另一端连接网关控制器，当用户操作选择按键时网关控制器能够接收到相应的信号。用户通过选择按键向网关控制器发送控制指令，网关控制器根据用户输入的信息执行相应的动作。本实施例中的选择按键包括复位按键、开机按键、上翻按键和下翻按键，当用户操作复位按键时，网关控制器执行复位操作；当用户操作开机按键时，网关控制器开始工作；当用户操作上翻按键时，控制器控制显示屏的显示信息上翻；当用户才做本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的隧道监控系统，其特征在于，包括服务器，服务器连接有多个网络节点，每个网络节点连接有多个隧道检测设备，隧道检测设备用于设置在隧道内，检测隧道内的环境；所述网络节点包括网关，网关包括壳体，在壳体上设置有上行网络接口、下行网络接口，在壳体内设置有控制板，控制板上设置有网关控制器以及与其连接的上行网络模块和下行网络模块，上行网络接口与上行网络模块的位置相应，下行网络接口与下行网络模块的位置相应；上行网络接口用于连接物联网中的设备，上行网络接口用于连接服务器；所述网关控制器上设置有安全码库和数据队列，数据队列的数量与下行网络接口的数量相应，所述安全码库中存储有多个安全码；所述网关控制器从安全码中随机获取安全码，将其发送给系统中的隧道检测设备，物联网中的设备向网关控制器发送信息时加入该安全码；所述网关控制器接受到设备的信息后判断其中的安全码是否正确，如果不正确则判断该数据为无效数据，如果正确则读取该信息并将其存放在相应的数据队列中；当有数据队列存满时，读取该数据队列中的信息，并向再次从安全码库中随机选取安全码，将其发送给该数据队列对应的设备；当有队列在设定时间内没有存储满，则判断为该网络接口通讯连接存在异常。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的隧道监控系统，其特征在于，包括服务器，服务器连接有多个网络节点，每个网络节点连接有多个隧道检测设备，隧道检测设备用于设置在隧道内，检测隧道内的环境；所述网络节点包括网关，网关包括壳体，在壳体上设置有上行网络接口、下行网络接口，在壳体内设置有控制板，控制板上设置有网关控制器以及与其连接的上行网络模块和下行网络模块，上行网络接口与上行网络模块的位置相应，下行网络接口与下行网络模块的位置相应；上行网络接口用于连接物联网中的设备，上行网络接口用于连接服务器；所述网关控制器上设置有安全码库和数据队列，数据队列的数量与下行网络接口的数量相应，所述安全码库中存储有多个安全码；所述网关控制器从安全码中随机获取安全码，将其发送给系统中的隧道检测设备，物联网中的设备向网关控制器发送信息时加入该安全码；所述网关控制器接受到设备的信息后判断其中的安全码是否正确，如果不正确则判断该数据为无效数据，如果正确则读取该信息并将其存放在相应的数据队列中；当有数据队列存满时，读取该数据队列中的信息，并向再次从安全码库中随机选取安全码，将其发送给该数据队列对应的设备；当有队列在设定时间内没有存储满，则判断为该网络接口通讯连接存在异常。


2.根据权利要求1所述的基于物联网的隧道监控系统，其特征在于，所述控制板上还设置有数据存储装置，所述网关控制器与该数据存储装置连接；所述数据存储装置用于存储物联网中设备的数据。


3.根据权利要求1所述的基于物联网的隧道监控系统，其特征在于，所述壳体上还设置有显示屏，所述网关控制器与显示屏连接，用于显示物联网中设备的信息。

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟锋，王全意，连宏伟，郝英帅，常文博，
申请(专利权)人：河南东方世纪交通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41